CC BY
78
Содик,ова Шох,ида Мирзаах,мадовна,
Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистон Миллий университети «Умумий физика» кафедраси катта илмий ходим-изланувчиси; бурбонов Мирзаа^мад, Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистон Миллий университети «Умумий физика» кафедраси профессори, педагогика фанлари доктори
МАХСУС ФАНЛАРДАН (ФИЗИКА БУЙИЧА) ДУВ КУЛЛАНМА ЯРАТИШ, УНИ УКУВ ЖАРАЁНИГА ЖОРИЙ ЭТИШ ВА ПЕДАГОГИК САМАРАДОРЛИГИНИ БАХ.ОЛАШ УСЛУБИЁТИ
СОДИЦОВА Ш.М., ЦУРБОНОВ М. МАХСУС ФАНЛАРДАН (ФИЗИКА БУЙИЧА) УЦУВ ЦУЛЛАНМА ЯРАТИШ, УНИ УЦУВ ЖАРАЁНИГА ЖОРИЙ ЭТИШ ВА ПЕДАГОГИК САМАРАДОРЛИГИНИ БАЦОЛАШ УСЛУБИЁТИ
Мак,олада аник, фанлар йуналишидаги физика фани чукурлаштириб утиладиган академик лицейларда «Лазерлар ва уларнинг амалиётдаги урни» номли укув кулланмасини укув жараё-нига жорий этиш ва унинг педагогик самарадорлигини бах,олаш услубиёти х,акида фикр-мулох,азалар келтирилган.
Таянч суз ва тушунчалар: квант электроникаси, когерент нурланиш, мажбурий нурланиш, лазер, иссиклик нурланиши, генерация, дамлаш, газли лазер, каттик жисмли лазер, муаммоли таълим технологияси, педагогик тажриба, бах,олаш, услубиёт, тах,лил.
СОДИКОВА Ш.М., КУРБОНОВ М. МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ, ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ (ПО ФИЗИКЕ) И ОЦЕНКА ЕЁ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
В статье рассмотрена методика внедрения учебного пособия «Лазеры и их роль в практике», его применение в учебном процессе академических лицеев в области точных наук, а также оценка его педагогической эффективности.
Ключевые слова и понятия: квантовая электроника, когерентное излучение, принудительное излучение, тепловое излучение, лазер, генерация, накачка, газовый лазер, твердотельный лазер, технология проблемного обучения, педагогический эксперимент, оценка, методика, анализ.
SODIQOVA SH.M., QURBONOV M. METHODOLOGY OF CREATION, INTRODUCTION TO THE EDUCATIONAL PROCESS OF A TRAINING MANUAL ON A SPECIAL DISCIPLINE (ON PHYSICS) AND EVALUATION OF ITS PEDAGOGICAL EFFICIENCY
In the article the technique of introduction of the manual «Lasers and their role in practice» and their application to the educational process аcademic lyceums in the field of exact sciences, аs well as an assessment of her pedagogical effectiveness.
Keywords: quantum electronics, coherent radiation, forced radiation, thermal radiation, laser, generation, pumping, gas laser, solid-state laser, technology of problem training, pedagogical experiment, evaluation, methodology, analysis.
Кейинги йилларда турмушимизнинг барча соцалари цатори илм-фан ва таълим соцасига янада катта ацамият берилмоцда.
Узбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 14 мартдаги «Урта махсус, касб-ху-нар таълим муассасалари фаолиятини янада такомиллаштириш чора-тадбирлари т^риси-да»ги ПК-2829-сонли хамда 2017 йил 20 апрелдаги «Олий таълим тизимини янада ривожланти-риш чора-тадбирлари т^рисида»ги ПК-2909-сонли карорлари хам бу сохадаги амалга оширилаётган ижобий ишларнинг мантилий давоми булди. Ушбу карорларнинг ижросини таъминлашга йуналтирилган дастурда урта махсус, касб-хунар таълими муассасаларини замонавий укув, укув-услубий ва илмий ада-биётлар билан таъминлаш назарда тутилган.
Шуни инобатга олган холда, юкоридаги карорларнинг ижроси сифатида хозирги замон физикасининг долзарб йуналишларига баFишланган «Лазерлар ва уларнинг амалиёт-даги урни» номли укув кулланма тайёрланди.
Маълумки, бугунги куннинг долзарб маса-лаларидан бири фундаментал фанлар йуна-лишидаги ихтиро ва янги ишланмаларни ама-лиётга имконият даражасида жорий килишдан иборатдир. Бу эса уз навбатида фундаментал фанларнинг ривожланишига туртки булмокда. Лазернинг ихтиро килиниши ва когерент нур-ланишнинг амалиётга кулланилиши фан билан амалиёт орасидаги узаро узвийликнинг ажо-йиб намунаси була олади. Хозирги вактда фан ва техникадаги баъзи сохаларни лазерсиз тасаввур этиб булмайди. Мазкур холат уз навбатида лазерлар илмий асосларининг янада ривожланишини талаб этмокда. Ишлаб чикариш технологияларининг ривожланиши натижасида ихчам жихозлар яратилмокда. Бунда лазер технологияси катта ахамиятга эга. Хакикатан хам бир-бирига ухшамаган фан сохаларида, жумладан, улар оптик алока, кишлок хужалиги, жараёнларни назорат килиш, радикаллар кимёси, голография, тиб-биёт, изотопларни ажратиш, интеграл схема-ларни тайёрлаш хамда саноатда пайвандлашда лазерлардан муваффакиятли фойдаланилмок-
да1. Мазкур сох,алар уз навбатида лазерларга тааллукли илмий-тадкикот ишларини кескин ривожлантиришни такозо этмокда.
Квант электроникаси - х,озирги замон физикасининг электромагнит тулкинларни мажбу-рий нурланиш воситасида юзага келтириш (генерациялаш) х,амда уларни кучайтириш усулларини урганувчи мух,им кисми х,исоб-ланади. Бунда оптик квант кучайтиргичлар ва генераторларнинг хусусиятлари х,амда уларнинг турли максадларда кулланиш воситалари урганилади. Оптик квант генераторлар (ОКГ) лазерларнинг юкори энергияга эга булиши, лазер нурининг ажойиб хусусиятлари намоён булиши билан боFликдир2.
Квант генераторларининг ёруглик нурлари чикарувчилари оптик квант генератор ёки лазер номини олган. Лазер сузи инглизча «Light amplification by stimulated émission of radiation» сузларининг бош х,арфларидан тузилган ном булиб, мажбурий нурланиш воситасида ёруглик нурланишини кучайтириш деган маънони билдиради.
Немис физик олими А.Эйнштейн 1916 йили квант тушунчалари асосида ёругликнинг юти-лиши ёки нурланиши бирор энергетик х,олатдан бошка энергетик х,олатга утишда мажбурий нурланиш жараёни булиши мум-кинлиги туFрисида фикр билдириб, эмперик формула тавсия этади3. Эйнштейн тахминига кура, атомнинг уЙFонган х,олатдан асосий х,олатга утишида нур чикариши икки усул билан: уз-узидан ва мажбурий нурланиш воситасида юз бериши мумкин. Ёруглик нурлари учун мажбурий нурланиш уз-узидан нур-ланишга нисбатан жуда кучсиз булгани учун уни асосий нурланишдан деярли ажратиб булмайди. Шунинг учун мажбурий нурланиш дастлаб ута юкори частотали тулкинлар билан
1 Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. - М.: «Мир», 1981. -С. 171-208.
2 Тарасов Л.В. Лазеры: действительность и надежды. -М.: «Наука», 1985. -С. 6-10.
3 Абдураззоков А.А.Назиров Э.Н. Ёш физик энцикло-педик луFати. - Т.: «Узбек Совет энциклопедияси», 1989. -168-169-б.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2017, 8
тажриба олиб боришда кузатилган. 1954 йил Н.Г.Басов, А.М.Прохоров ва Ч.Х.Таунс томони-дан молекуляр квант генератор (мазер) яра-тилди. Мазер - юкори йуналганликка эга булган узгармас аник частотада кувватли когерент электромагнит нурланиш х,осил килувчи курилмадир. Мазернинг ишлаши аммиак молекулаларининг мажбурий нурла-нишига асосланган. Бунда аммиак молекулаларининг 24 Ггц частотада когерент нурланиш хусусиятига эга булиши кузатилган. Оптик тулкинлари оралиFида мажбурий нурланишни чикарадиган мазерлар лазерлар дейилади. 1964 йилда квант электроника сох,асига тегишли фундаментал тадкикотлар учун Россия олимлари Н.Г.Басов ва А.М.Прохоров х,амда америкалик олим Ч.Х.Таунс Нобель мукофотига сазовор булишган. Т.Г.Мейман томонидан амалда биринчи марта лазер нури олинган булса, х,озирги вактда х,ам кувват жих,атидан, х,ам спектрнинг ишчи сох,аси буйича монохроматик лазерлар яратилдики, улар мазкур фан сох,асида булаётган улкан ривожланишдан далолат беради1. Лазерлар туFрисида гап борганда уларнинг мураккаб табиати, кулланилиш сох,аси кенг ва ранг-баранглигини эътиборга олиш зарур.
Узбекистон Миллий университети Илмий Кенгаши йиFилишининг 2017 йил 31 май 9-сон карори билан Узбекистон Республикаси Олий ва урта махсус таълим вазирлигининг Мувофиклаштирувчи Кенгашига нашр учун тавсия этилган Ш.М.Содикова, Ш.О.Отажонов ва М.Курбоновлар томонидан яратилган «Лазерлар ва уларнинг амалиётдаги урни» номли укув кулланманинг 1-бобида нурланиш конуниятлари ва уларнинг турлари, 2-бобида лазерларнинг турлари ва уларнинг тузилиши,
3-бобида лазерларнинг кулланилиш сох,алари,
4-бобида эса лазер нури ёрдамида физика-нинг оптика булимига оид намойиш тажриба-лари уз аксини топган. Шунингдек, х,ар бир бобни узлаштиришда муаммоли таълим тех-нологияларини куллаган х,олда ноанъанавий куринишдаги устоз-шогирд сух,бати берилган.
15 Абдураззоков А.А., Назиров Э.Н. Ёш физик энцикло-педик луFати. - Т.: «Узбек Совет энциклопедияси», 1989. -170-173-б.
Мазкур кулланмани ёзишдан максад тала-баларни жуда тез ривожланиб бораётган фан сох,аси булмиш лазерларнинг назарий асос-лари, турлари, кулланилиш со^алари билан таништиришдир. Шу билан бирга, лазер тех-нологияси билан танишган талабаларда шу фан сох,асини амалиётга куллашга иштиёк туFилиши табиий. Лазерлар юкорида айтгани-миздек, тиббиётдан тортиб техниканинг жуда куп сох,аларига кириб бораётганлиги сабабли бу сох,ада тайёрланган укув кулланма физи-кани чукур урганувчи академик лицейларга жуда аскотади. У укув режанинг 3-блокидаги «Махсус фан» негизида илк бор амалга оши-рилди ва 2015-2017 йиллар давомида Узбекистон Миллий университети, Наманган давлат университети, ФарFона давлат университети, Термиз давлат университети кошидаги академик лицейларда х,амда техника, тиббиёт йуналишидаги касб-х,унар коллежларининг укув жараёнида кулланилди.
Ушбу махсус курс олий таълим тизими билан урта махсус таълим тизими орасидаги узвийликни таъминлашга хизмат килади. Чунки бу махсус курс олий таълим тизимига хос маъруза, лаборатория, семинар курини-шида амалга оширилди. Куйида махсус курсни жорий килиш услублари ва муаммоли таълим технологияларини куллаган х,олда ноанъанавий куринишда утказилган маърузаларнинг якунида олинган педагогик тажриба-синов натижаларининг тах,лили курсатиб берилган.
Узлукли нурланишга эга булган лазерлар асосан каттик жисмли лазерларга тегишли булиб, узидан узлуксиз - мунтазам ёруFлик нурланиши чикармасдан нур чикариб туриш вакти с га тенг булган лазерлар «импульсли лазерлар» номи билан юритилади.
Лазер нурланишининг кутбланганлиги Брюстер бурчаги ёрдамида амалга ошири-лади. Иккита диэлектрик мух,ит чегарасидан кайтган ёруFлик нурланишининг кутбланган-лигини Брюстер бурчаги таъминлаб, ушбу кайтиш жараёнида энергиянинг ютилиши минимумига эришилади. Бошкача килиб айт-ганда, мух,ит чегарасидан кайтган ёруFлик нурланишининг тула кутбланганлигини таъ-минловчи бурчак, десак туFри булади.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2017, 8
1-диаграмма. УзМУ цошидаги С.Сирожиддинов номидаги академик лицейда утказилган педагогик тажриба-синов натижалари.
2-диаграмма. УзМУ ^ошидаги Олмазор академик лицейида утказилган педагогик тажриба-синов натижалари.
Ноанъанавий куринишдаги устоз-шогирд сухбати талабаларнинг ижодий кобилиятлари ривожланиши, ук,итиш жараёнида устоз ва шогирд уртасидаги педагогик муомалани шакллантиришга ижобий таъсир курсатади. Шунинг учун янги мавзуларни баён этишда савол-жавоб тарзидаги сухбат хамда муам-моли таълим технологияларининг урни катта. Бундай сухбатлар натижасида талабалар уртасида узаро бахс-мунозара юзага келади. Бундай холда тушунчалар, конуниятларни укув масаласини хал этиш жараёнида талаба-ларнинг узлари келтириб чик,арадилар. Бахс-мунозара ижодий мехнат ва топк,ирликни
талаб этади, аммо самарадорлик сарф этилган ижодий мехнатни ок,лайди.
Ушбу ноанъанавий куринишда олиб борил-ган педагогик тажриба-синов ишлари Ш.М.Содик,ова томонидан Урта махсус, касб-хунар таълим марказининг 2016 йил 15 март-даги Х3-02/20-125-сонли буйруfига асосан 5 та академик лицей ва 2 та касб-хунар кол-лежида амалга оширилди. Унда хар бир лицей ва касб-хунар коллежидан 2 тадан, яъни таж-риба (518 талаба) ва назорат (516 талаба) гурухлари камраб олинди1. 2016-2017 укув йилида укувчиларнинг узлаштириш курсат-
1 Мансуров А.Н. Лазеры и их применение в преподавании физики. - М.: «Просвещение», 1984. -С. 87.
З-диаграмма. Олмазор политехника касб-^унар коллежида утказилган педагогик тажриба-синов натижалари.
4-диаграмма. НамДУ к,ошидаги 1-академик лицейда утказилган педагогик тажриба-синов натижалари.
кичи х,амда педагогик тажриба-синов натижа-ларининг статистик тах,лили 1-4-диаграмма-ларда келтирилган.
УзМУ кошидаги Садди Сирожиддинов номидаги академик лицейнинг 301- (тажриба) ва 303- (назорат) гурух,ларида утказилган педагогик тажриба-синов экспериментлари натижалари 1-диаграммадагидек куриниш олган.
Тажриба ва назорат гурух,ларининг х,ар бирида 31 талаба катнашди.
УзМУ кошидаги Олмазор академик лицейи-нинг 301- (тажриба - 22 талаба) ва 101- (назорат - 28 талаба) гурух,ларда утказилган педагогик тажриба-синов экспериментлари натижалари 2-диаграммадагидек булди.
Олмазор политехника касб-х,унар коллежи-нинг 8-15- (тажриба - 29 талаба) ва 7-15-(назорат - 30 талаба) гурух,ларида утказилган педагогик тажриба-синов экспериментлари натижалари 3-диаграммада курсатилган.
НамДУ кошидаги 1-академик лицейнинг 301- (тажриба - 35 талаба) ва 302- (назорат -34 талаба) гурух,ларида утказилган педагогик тажриба-синов экспериментлари натижалари
4-диаграммада акс этган.
ФарДУ кошидаги академик лицейнинг 114-(тажриба - 27 талаба) ва 214- (назорат - 25 талаба) гурух,ларида утказилган педагогик тажриба-синов экспериментлари натижалари
5-диаграммада келтирилган.
Педагогик тажрибадан олинган натижалар-нинг ишончлилигини аниклаш, таклиф килин-
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2017, 8
5-диаграмма. ФарДУ кошидаги академик лицейда утказилган педагогик тажриба-синов натижалари.
20
15
10
0
-г ь
4 ■ ✓ 4
3 ч> 3 / 1-✓
□ "5" - аъло
■ "4" - яхши
□ "3" -урта
Тажриба гуру^и
Назорат гуру^и
ган услубнинг канчалик самарали эканлигини курсатиш максадида «ХИ-квадрат» мезонидан фойдаланилди. Унда курсатилган статистик мезоннинг киймати
КУЗ
1
2 ЫХ й, + 62!
щ • п
формула буйича хисоблаб топилади.
Бу ерда Q1¡ - урганилиш хусусияти буйича /-категорияга туFри келган биринчи танловдаги объектлар сони (бизда тажриба гурухидаги аълога жавоб берган талабалар сони); Q2¡ -урганилиш хусусияти буйича /-категорияга туFри келган иккинчи танловдаги объектлар сони (бизда назорат гурухидаги аъло жавоб берган талабалар сони); п1 - назорат гурухидаги талабалар сони; п2 - тажриба гурухидаги талабалар сони.
Махсус курсни жорий килишда мультимедиа-вий электрон кулланма, видеолавхалар, анима-циялар, электрон слайдлардан фойдаланиб утказилган педагогик тажриба-синов ишлари натижаларидан келиб чикиб, куйидаги хулоса ва таклифларни айтиш мумкин:
- махсус курслар укувчиларини физиканинг долзарб йуналишлари, унинг муаммолари, замонавий, назарий ва экспериментал тадки-котлар усуллари хамда методологияси билан танишиш имкониятини беради;
- махсус курслар талабаларини муайян дара-жада таълимнинг олий мактабга хос усуллари билан таништиради.
Физика сохасида Узбекистан олимларининг хозирги замон физикасига кушган илмий изла-нишлари ва тадкикотлари махсус курсда уз аксини топган.
Юкорида санаб утилган хусусиятлар таълимнинг ушбу тури ва боскичида олий таълимга хос укитиш тарзини жорий килиб бориш имконини беради.
Айтиш мумкинки, укув кулланмани укув жараёнига куллаш оркали физика таълими сифати ва самарадорлиги ошди, талабаларнинг мустакил фикрлаш кобилиятлари янада ривож-ланди, билимдонлиги ошди хамда фанга булган кизикишлари ортди.
Узбекистан Республикаси Олий ва урта махсус таълим вазирлиги Урта махсус, касб-хунар таълим маркази томонидан тасдикланган наму-навий укув режанинг 3-блокидаги кушимча чукурлаштирилган фанларга «Махсус фанлар» киритилган булиб, унинг умумий укув юкламаси 238 соатни ташкил этади. Мана шу махсус курс учун ажратилган соатлар самарадорлигини ошириш оркали хозирги замон физикасининг долзарб йуналишлари буйича фан ва техника-нинг ютукларини тулик акс эттириш имконини беради. Бу махсус курс умумий физика курси-нинг «Электр ва магнетизм», «Оптика» ва «Квант физикаси» булимларини утиш жараёнида татбик килиниши максадга мувофикдир.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2017, 8
/- 10 к. ТАЪЛИМНИНГ АХБОРОТ-РЕСУРС ТАРКИБИ / ИНФОРМАЦИОННО-РЕСУРСНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ОБРАЗОВАНИЯ \
Адабиётлар руйхати:
1. Узбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 14 мартдаги «Урта махсус, касб-х,унар таълим муассасалари фаолиятини янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тyFрисида»ги ПК-2829-сонли карори. // УР КХТ 11 (771)-сон, 156-модда, II булим.
2. Узбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 20 апрелдаги «Олий таълим тизимини янада ривожлантириш чора-тадбирлари тyFрисида»ги ПК-2909-сонли карори. // УР КХТ 18 (778)-сон, 313-модда, II булим.
3. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. - М.: «Мир»,1981.
4. Тарасов Л.В. Лазеры: действительность и надежды. - М.: «Наука», 1985.
5. Абдураззоков А.А., Назиров Э.Н. Ёш физик энциклопедик лугати. - Т.: «Узбек Совет энциклопедияси», 1989.
6. Курбонов М. Физикадан намойиш экспериментларининг услубий функцияларини кенгайтиришнинг назарий асослари. Монография. - Т.: «Фан», 2008. -128-б.
7. Мансуров А.Н. Лазеры и их применение в преподавании физики. - М.: «Просвещение», 1984.
